du compte rendu des observations

Club d'Astronomie de Mars
ACTIVITÉS ASTRONOMIQUES SCIENTIFIQUES
2015
(Que fait-on la nuit pendant que d'autres dorment ?)
Ce document présente les activités astronomiques scientifiques réalisées par les membres du Club
d'Astronomie de Mars.
Une partie de ces observations a été réalisée en utilisant le télescope de 600 mm situé sur la
commune de Mars en Ardèche. Site dit « Planète Mars »
Cet instrument appartient à la communauté de communes Val'Eyrieux
Sa qualité en fait un outil très performant pouvant être utilisé à la fois pour la vulgarisation et la
recherche scientifique comme le montrent les premières observations réalisées avec.
Le télescope 600 n'est pas forcément utilisé pour toutes les observations décrites dans ce
document, certaines ayant été réalisées dans d'autres lieux avec les instruments personnels des
membres.
Nous distinguerons aussi les observations « plaisir et culture scientifique » internes au club de
celles contribuant à l'apport de données à la communauté scientifique dites « Pro/Am » où les amateurs
viennent en aide aux professionnels, soit dans le cadre de projets à long terme soit en réponse à des
demandes spécifiques de ces derniers.*
Activités scientifiques CAM DV page : 1/22 version : BROUILLON 29/11/15
SOMMAIRE :
Avis : …......................................................................................p
Les collaborations Pro/Am :
….....................................................................p 23
Quelques exemples de collaborations Pro/Am : …..............................p
La place du télescope de St Romain : …...................................................p
Le suivi des exoplanètes : …...........................................................................p
Occultations d'étoiles par des astéroïdes : …..........................................p
Les Phémus, phénomènes mutuels des satellites de Jupiter : …...p
Observations planétaires : …...........................................................................p
Le suivi de certains types d'étoiles (pulsantes, variables...).........p
La mesure du diamètre d'une étoile : ….....................................................p
Occultation d'Aldébaran par la Lune : 23 décembre2015 ….........p
La recherche d'étoiles variables : …............................................................p
La réponse rapide à des demandes d'observation : ….........................p
Observations spectroscopiques : …..............................................................p
Mesure de la distance du quasar 3C273 : …............................................p
M 87 et son jet : …................................................................................................p
Des observations pour apprendre : ….........................................p
Activités scientifiques CAM DV page : 2/22 version : BROUILLON 29/11/15
Avis et commentaires
Je suis encore très impressionné par la qualité de votre installation, on espère tout les deux pouvoir
faire des images de tachouilles supernovaesque, ou des courbes aux formes étranges, dés que les
temps, personnel et céleste voudront bien s’accorder.
….et merci aussi pour les documents sur votre club : la courbe de transit de HAT-P36b est
impressionnante, et montre ce que des amateurs peuvent faire : ici, un vrai travail de professionnels…
Je souhaite très beau succès au club, et regrette que mon séjour si court ne m’ait pas permis
davantage de rencontres.
Professeur Pierre Léna
Membre de l'Académie des sciences
Président d'honneur de la Fondation de coopération scientifique La main à la pâte
Professeur émérite, Université Paris Diderot
Chercheur associé à l'Observatoire de Paris
mais ce que je peut dire à mon niveau c’est que le club dispose du plus bel instrument actuelement en
service sur le sol Français : mieux que le T60 du Pic du midi ou du T62 de l’observatoire
d’Astroqueyras à St Véran (instruments vieillissants).
Les performances d’un tel instrument permettent de se lancer dans des programmes scientifiques assez
pointu et permettrait au club de pouvoir publier des données voir contribuer à des articles
scientifiques dans des revues comme Astronomy & Astrophysics ou encore la revue mondialement
connu Science. Avec un 600mm beaucoup de projets peuvent voir le jour car accessible avec cette
classe de télescope de part son diamètre et le qualité de suivie de sa monture.
…....
Ce genre de manipe permet de faire avancer très modestement la science en qualifiant des objets mais
reste très utilie car les pro ne peuvent dégager du temps de télescope pour ce genre de manipe et c’est
par exemple le type de projet que le T600 pourrait faire sans problème. (parmis tant d’autres).
Magnifique précision sur ta courbe.
Je laisse Jean-Francois commenter les détails mais
visiblement RZ Cam n'etait pas assez observée pour
en connaitre la phase et/ou la période. Peut etre
que ton maximum sera suffisant pour recaler les
ephémrides au moins pour cette année. Continue,
on a besoin de forces comme les tiennes pour l'entretien
de la base des RRLyr.
…...........
Magnifique, en effet. Cela me fait penser que tu pourrais même t'intéresser à des étoiles plus faibles et
encore moins connues.
Pour info, (XX du club astro de Mars) a déjà commencé à observer cette cible avec
un télescope de 60cm (180s - pas de filtre). Il a réussi à détecter le
petit signal de ce système, ce qui a beaucoup surpris mes collègues
britanniques qui ne pensaient pas que cela était possible avec des
moyens amateurs. L’événement principal étant beaucoup plus profond, cela
devrait être assez facile à observer.
Activités scientifiques CAM DV page : 3/22 version : BROUILLON 29/11/15
Les collaborations Pro/Am
Depuis quelques années la montée en puissance des moyens d'observation a fait prendre
conscience aux astronomes professionnels que les amateurs peuvent amener des données très utiles à la
science. Ils sont de plus en plus nombreux à faire appel aux amateurs à travers diverses collaborations.
Ces moyens sont : la mise sur le marché à des prix raisonnables de caméras CCD pouvant faire
de l'acquisition et la réalisation de télescopes de diamètre « moyen » (1m)
De plus, les pros n'ont pas toujours accès aux instruments nationaux, alors que les amateurs ont
pour eux la disponibilité et la rapidité de réaction. Ils ont aussi la « densité » géographique des réseaux
permettant d'affiner les résultats. (cf : occultations)
Préparation et « entraînement » des observateurs.
Les amateurs doivent avoir une « formation » leur permettant de participer de manière efficace
à ces collaborations. Ces formations sont régulièrement organisées par les scientifiques en
collaboration avec des institutions telles que le CNRS, les observatoires nationaux;(Paris Meudon,
Midi Pyrénées, Haute Provence etc...) Au club, quelques personnes ont suivi ces stages et partagent
leurs connaissances avec les autres membres, c'est d'ailleurs un des objectifs de l'association.
Lorsque les observateurs sont « connus et efficaces » certains pros n'hésitent pas à leur
demander directement des observations, le cas s'est présenté plusieurs fois cette année.
Transmission des données acquises :
Les données sont généralement transmises sous forme de tableaux de chiffres standardisés,
c'est moins joli qu'une « belle image » mais c'est le format d 'échange qui permet l'utilisation des
données par les scientifiques.
Publications :
Lorsqu'un astronome édite une publication sur un sujet où les amateurs ont collaboré, leur nom
et leur affilliation (club) sont cités. Cela ne peut que contribuer à la reconnaissance de l'observatoire
dans la communauté astronomique.
Quelques exemples de collaborations Pro/Am :
L'observation des occultations d'étoiles par des astéroïdes
Le suivi des exoplanètes
Le suivi des phénomènes planétaires
Les Phémus, phénomènes mutuels des satellites (ie : Jupiter)
Le suivi de certains types d'étoiles afin d'en mieux comprendre la physique
La recherche d'étoiles variables
La réponse rapide à des demandes d'observation de phénomènes détectés afin de connaître
ce qui se passe au début.
Spectrographie
Observations « à la demande »
Activités scientifiques CAM DV page : 4/22 version : BROUILLON 29/11/15
La place du télescope de St Romain
Suite aux essais et observations, le télescope a démontré ses capacités, son diamètre et son
système de pointage sont excellents, il peut donc sans aucun problème participer aux collaborations
Pro/Am. Il peut aussi être un très bon instrument ouvert aux missions extérieures au CAM comme il se
fait sur de nombreux sites en France et à l'étranger.
A développer : L'astronomie au lycée : les TPE
La capacité du télescope n'est plus à démonter !
TPE en terminale
Former des observateurs scientifiques ; Disponibilité des gens,
Activités scientifiques CAM DV page : 5/22 version : BROUILLON 29/11/15
Le suivi des exoplanètes :
Certaines exoplanètes présentent un transit, c'est à dire qu'à chaque orbite la planète passe
devant son étoile hôte et en fait baisser la lumière, une sorte d'éclipse. La mesure de la durée, du
moment et de la profondeur de ces phénomènes permet d'affiner la connaissance des systèmes voire de
détecter une planète supplémentaire.
La collaboration des amateurs est fortement appréciée par les pros puisqu'ils ne peuvent pas
suivre les milliers d'exoplanètes connues. Les résultats de ces observations sont déposées sur une base
de données (ETD).
Cette base de données est régulièrement exploitée par les chercheurs, ils y puisent
l'information. De nombreuses publications scientifiques mentionnant les amateurs ayant contribué
paraissent régulièrement. Il y a aussi des demandes directes de chercheurs auprès des amateurs
« confirmés » ce qui a déjà été le cas au CAM. (K2 ; KIC 2856960...)
Le CAM a déjà observé plusieurs de ces objets. La précision obtenue montre les possibilités de
l'instrument, une baisse de luminosité de quelques millièmes de magnitude est clairement détectée. A
noter que chaque courbe présentée représente 4 à 5 h d'observation continue ! Le télescope est donc au
travail toute la nuit sur une seule étoile! Ces résultats sont favorisés par un suivi excellent de la
monture!
HAT-P-36 b
WASP-43 b
Activités scientifiques CAM DV page : 6/22 version : BROUILLON 29/11/15
KOI-135 b (ETD) (mag14, transit 8 mmag)
La représentation graphique de KOI-135b
Courbes de 3 transits d'exoplanètes observés avec le 600mm.
Nota: KOI-135 b est une exoplanète « difficile » car son étoile hôte très peu lumineuse et présentant
une baisse très faible. Cette mesure réussie montre les capacités de l'instrument en photométrie.
(caméra ATIK 460)
Note : la caméra « Apogée » présente de la rémanence, c'est dû au modèle de CCD l'équipant (KAF)
les baisses de luminosité et remontées ne sont pas symétriques... Pour KOI elle a été remplacée par une
caméra Atik 460 dont le capteur (ICX 694) ne présente pas ce « défaut ». Les résultats sont bien
meilleurs... et scientifiquement exploitables.
Activités scientifiques CAM DV page : 7/22 version : BROUILLON 29/11/15
Occultations d'étoiles par des astéroïdes
Lorsqu'un astéroïde est aligné entre une étoile et la Terre, il projette son ombre et « éteint »
cette étoile pendant quelques secondes. À la demande des pros, la répartition de nombreux amateurs le
long de la ligne de prédiction permet de dessiner une « ombre chinoise » de l'objet. Par la suite ces
mesures servent à faire un modèle 3D de l'astéroïde.
Le plus souvent les amateurs observent avec des instruments de diamètre modeste, (20 cm) car
il faut se déplacer pour observer ! Il est rare qu'une occcultation passe « pile » sur un observatoire !
(mais nous avons eu cette chance fin décembre 2014 pendant le 1er stage du club !)
Une occultation se présente sous la forme d'une courbe de lumière et d'un tableau de chiffres, la
datation est au 1/1000 de seconde, basée sur le temps fourni par un GPS.
Les comptes-rendus de ces mesures sont envoyés sur une base de données : Euraster pour l'Europe.
Exemple d'une courbe de lumière : Messalina,
la mesure est dite « positive »: l'occultation a
été observée. Si la baisse de lumière n'est pas
observée on parle alors de mesure
« négative » : on sait que l'objet est passé
ailleurs !
Sylvia :
Modélisation 3D
d'un astéroïde par
les professionnels à
partir de données
amateurs :.
Les traits
représentent les
mesures faites par
différents
observateurs
répartis dans le sud
de la France.
Occultation positive, la première réalisée à St Romain
même, pendant le stage de Noël 2014
Le 22 décembre 2014, l'astéroïde (52003) 2001 VB77, de
17 km de diamètre, de mag 17, orbitant à 450
millions de km de notre Terre a occulté l'étoile TYC
2519-1619-1 de mag 12,5 .
Activités scientifiques CAM DV page : 8/22 version : BROUILLON 29/11/15
DAPHNÉ 41
Liste des
occultations observées par les membres du club. 29 astéroïdes
Année 2015
date – (n°) nom de l'astéroïde - résultat - distance de la ligne centrale
20151223 – Aldébaran occultée par la Lune - occultation positive
20151219 - (1187) Afra - pas d'observation, ciel couvert -18 km
20151218 - (4722) Agelaos- occultation négative -257 km
20151218 - (579) Sidonia - pas d'observation, problème technique -37 km
20151218 - (314) Rosalia - pas d'observation, ciel couvert- 193 km
20151218 - (15147) Siegfried – , , Fabrice Razimbaud, Gérard Bouvet pas d'observation, ciel couvert 20151110 – (2892)Filipenko - pas d'observation, ciel couvert -5.6km.
20151101 – (27)Euterpe - occultation négative 33.4km
20151101 – (72742)2001FY108 - occultation négative 16.1km.
20151031 – (16213)2000CG85 - occultation négative 3.4km.
20151031 – (1075)Helina - occultation négative 18.4km.
20151031 - 230P LINEAR - pas d'observation, ciel couvert 622.7km.
20151030 – (265459)2004YQ32 - pas d'observation, ciel couvert 273.1km.
20151030 – (1743)Schmidt - , , Geoffrey Varignier occultation négative 7.7km
20151029 – Aldébaran occultée par la Lune - occultation positive
20151028 – (65)Cybele - pas d'observation, ciel couvert -74.5km.
20151020 – (283)Emma - pas d'observation, ciel couvert 362.3km.
20151019 – (5364)1980RC1 - pas d'observation, ciel couvert -10.5km.
20151019 – (74365)1998WQ28 - pas d'observation, ciel couvert -215.5km.
20151019 – (43145)1999XT98 - pas d'observation, ciel couvert 96.6km.
20151018 – (849)Ara - pas d'observation, ciel couvert -89.5km.
20150925 – (135) Herta - occultation négative
20150601 – (7887) Bratfest - occultation négative
20150413 – (6052) Junichi - occultation négative
Activités scientifiques CAM DV page : 9/22 version : BROUILLON 29/11/15
20150105 – (702) Alauda - occultation négative
20150105 – (61369) 2000-PO22 - occultation négative
Année 2014
20141222 - (52003)2001VB77 - occultation positive
20141222 – (54653) 2000 SB350 - occultation négative
20141029 - (70104) 1999 JG138 - occultation négative
20141028 - (401) Ottlila - occultation négative
La mesure photométrique d'occultations réalisée par les astronomes amateurs est un travail
indispensable pour la caractérisation des astéroïdes. L'exemple ci-dessous montre la forme d'un
astéroïde obtenue à partir de données issues du Very Large Télescope, de mesures effectuées par des
astronomes amateurs et de la photographie prise par une sonde spatiale.
Astéroïde de 200 km de diamètre à 300 millions de km de la Terre.
(a) observé par le VLT (8m) + optique adaptative. Résolution obtenue- environ 60km,
(b) observé par 25 astronomes amateurs. Résolution obtenue- environ 1km,
(c) observé in situ par une sonde spatiale. Résolution obtenue- environ 15m
(image spatiale: sonde Cassini-Huygens - Phoebe - crédit: NASA-JPL
Les résultats des mesures que nous effectuons peuvent être positifs ou négatifs. Mais négatif ne veut
pas dire nul. C'est notre manière d'exprimer que l'ombre due à l'occultation n'est pas passée par là ; un
résultat négatif est donc aussi déterminant pour calculer la forme de l'astéroïde qu'un résultat positif.
Activités scientifiques CAM DV page : 10/22 version : BROUILLON 29/11/15
Les Phémus, phénomènes mutuels des satellites
(hiver 2014/2015 :Jupiter)
Pendant l'hiver 2104/2015, à l'occasion de l'equinoxe sur Jupiter (tous les 6 ans) le plan des
satellites était aligné sur le Soleil. Cela donne lieu à des occultations et éclipses entres les satellites
galilléens. La mesure de ces phénomènes permet de mieux connaître l'environnement de Jupiter mais
aussi d'en déduire les interactions qui peuvent être extrapolées aux systèmes planétaires en général. On
travaille comme pour les occultations d'étoiles. Les données sont alors envoyées à l'IMCCE (Institut de
Mécanique Céleste et Calcul des Ephémérides) dépendant de l'observatoire de Paris.
Nota : Les données sont transmises sous forme de tableaux de chiffres, c'est moins « joli »
qu'une photographie, mais scientifique.
Le 11 mars 2015 le
satellite 2 éclipse le 1 on
voit la baisse de lumière de
la courbe verte lorsque 2
(bleu) lui fait de l'ombre.
Forme des données
transmises
Image de l'écran du PC lors d'une occultation, l'un des deux satellites (points rapprochés) va bientôt
passer devant son voisin, il n'y aura alors qu'un seul point : la lumière va baisser.
Cet hiver une trentaine d'observations de Phémus ont été réalisées par des membres du CAM, une
partie n'a pas été communiquée pour cause de météo (arrivée de nuages pendant l'observation) le reste
a été envoyé à l'IMCCE .
Activités scientifiques CAM DV page : 11/22 version : BROUILLON 29/11/15
Observations planétaires
En juillet 2014 une alerte a été envoyée à la communauté : une tempête a été repérée sur
Neptune ! Vue de la Terre ce n'est qu'une tache blanche qui tourne autour ...
Nous avons donc observé : nous n'avons pas vu la tempête, mais d'autres l'on repérée à d'autres
moments...
L'ensemble de ces observations permet de connaître la vitesse des vents sur la planète !
Mais cette tache permet de retrouver la vitesse des vents sur la planète ! Cette image a été
envoyée, petite contribution qui ajoutée à d'autres, permet une meilleure connaissance de ce monde
éloigné ! C'était une première, il y a encore des progrès à faire ! (techniques, instrumentaux..)
Le télescope a aussi été en utilisé en visuel pour observer les planètes « pour le plaisir » .
Activités scientifiques CAM DV page : 12/22 version : BROUILLON 29/11/15
Le suivi de certains types d'étoiles (pulsantes, variables...)
afin d'en mieux comprendre la physique.
De n
Choc
RR Lyrae, une vielle amie... L'étude actuelle doit permettre de proposer un modèle de
« comportement » de l'étoile en étudiant les chocs dans son atmosphère. Un excès de lumière (à
gauche) correspond à une onde d'hydrogène « rebondissante » et excitée. (à droite : partie du spectre
Hα)
Une autre étoile « bizarre » BL Cam, elle
change d'éclat en 56 minutes (à gauche) sa
période est confirmée par le calcul sur les
mesures effectuées avec le 600 (à droite). Cette
étoile est en cours d'étude, le diamètre du télescope de St Romain devrait pouvoir y contribuer
(spectroscopie BR)
Activités scientifiques CAM DV page : 13/22 version : BROUILLON 29/11/15
Activités scientifiques CAM DV page : 14/22 version : BROUILLON 29/11/15
La mesure du diamètre d'une étoile :
Occultation d'Aldébaran par la Lune : 23 décembre2015
L'étoile Aldébaran a été occultée par la Lune.
Aldébaran est une étoile géante (classe de luminosité III) orange
(classe spectrale K5) de magnitude 0,86, ce qui signifie qu'elle est
orangée, grande et qu'elle a quitté la séquence principale après
avoir utilisé tout son hydrogène. Maintenant, elle brûle
essentiellement de l'hélium et s'est étendue en atteignant un
diamètre approximatif de 6,1×107 km, soit environ 44,2 fois celui
du Soleil. Elle a une compagne, une naine rouge de type M2,
difficile à voir car de faible magnitude (13).
Comparaison de la taille d'Aldébaran et de celle du Soleil.
Du fait de son grand diamètre, la température de surface de l'étoile
est faible (3 400 K). Elle nous est distante de 65 années-lumière
environ. Le satellite Hipparcos l'a située à une distance de 20,0 pc
(65,1 al) et sa luminosité est 150 fois plus grande que celle du
Soleil. Lorsqu'on tient compte de sa magnitude et de sa distance, elle est la treizième étoile la plus
brillante dans le ciel. C'est une étoile faiblement variable de type pulsante ; sa magnitude varie
d'environ 0,2 unité.
Activités scientifiques CAM DV page : 15/22 version : BROUILLON 29/11/15
La recherche d'étoiles variables
On pourrait dire que c'est un « sous produit » des observations. Losqu'on possède des images d'un
même champ sur une longue durée, (ex : obs de transit) il est possible d'y effectuer une recherche
d'étoiles variables. Il s'en trouve régulièrement de non cataloguées, à « déclarer »... une goutte d'eau
dans d'immenses catalogues...
Nous avons déjà repéré quelques candidates, à confirmer par de nouvelles observations. (Période de
visibilité !
Les comètes
Activités scientifiques CAM DV page : 16/22 version : BROUILLON 29/11/15
La réponse rapide à des demandes d'observation.
Il arrive souvent que des astronomes professionnels fassent appel à la communauté des amateurs, soit
par le biais de listes spécialisées ou directement en faisant appel à un groupe de gens connus capables
d'observer le phénomène. Nous avons au CAM des adhérents qui font partie de ces réseaux, C'est un
atout pour faire connaître le club et aussi l'instrument !
Hélas, comme toutes les observations, le succès n'est pas toujours au rendez-vous ! Les nuages se
mêlent souvent de la partie !
Pluton :
Pluton devait occulter une étoile en début de soirée. Hélas, bas sur l'horizon, les nuages nous ont
empêché ! Étude de l'environnement et satellites.
K2 :
L'observation du transit de cette exoplanète avait été demandée parXXX la soirée avait bien débutée,
hélas les nuages sont arrivés au moment crucial : rien d'exploitable.
Super nova dans M82 (24 janvier 2015)
KIC 2856960
Cette observation devait se dérouler sur deux
nuits afin d'observer une série de transits
« inexpliqués ». Ce phénomène se passe tous
les 204 jours... et pas forcément visible selon
la période de l'année... Les 7/9 août étaient
donc « réservés » à l'observation de ce
phénomène. Lors d'essais dans les nuits
précédentes, nous avions réussi à détecter la
très faible baisse de luminosité de la variable
principale du système ce qui a été remarqué
par les professionnels.
Hélas ! La foudre est tombée la veille et a
endommagé l'observatoire... L'observation a
du être annulée, le télescope ne fonctionnant
plus. (4 mois plus tard, fin décembre, il n'est
toujours pas opérationnel!)
Activités scientifiques CAM DV page : 17/22 version : BROUILLON 29/11/15
Activités scientifiques CAM DV page : 18/22 version : BROUILLON 29/11/15
Observations spectroscopiques
La spectroscopie permet d'analyser la lumière venue du ciel : on en fait un spectre, on pourrait dire un
arc-en-ciel.... C'est un peu comme si on pouvait isoler chaque instrument d'un orchestre symphonique
pour l'étudier séparément.
Quelques règles et lois de la physique vont nous permettre d'en faire l'analyse
Activités scientifiques CAM DV page : 19/22 version : BROUILLON 29/11/15
Activités scientifiques CAM DV page : 20/22 version : BROUILLON 29/11/15
Mesure de la distance du quasar 3C273
3C273 est un quasar, une galaxie active bien loin de la notre... elle possède en son centre un trou noir
très glouton, qui englouti plusieurs étoiles chaque année... enfin... il y a longtemps car nous l'observons
telle qu'elle était il y a 2,4 milliards d'années...
Etant donné l'expansion de l'Univers elle s'éloigne très vite, donc son spectre est décalé vers le rouge.
K2, Pluton, KIC 2856XXX, SN, Novae...
Activités scientifiques CAM DV page : 21/22 version : BROUILLON 29/11/15
M 87 et son jet
Des observations pour apprendre :
Certaines observations sont réalisées par les membres du club « pour le plaisir ». Ce sont
Activités scientifiques CAM DV page : 22/22 version : BROUILLON 29/11/15